1、12.1 电路中能量的转化电路中能量的转化一、基本公式的比较1下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是()A电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多BWUItI2RtU2Rt，对任何电路都适用CUIR 对于纯电阻电路和非纯电阻电路都适用D焦耳热 QI2Rt 适用于任何电路解析：选 D由电功率公式 PWt知，电功率越大，表示电流做功越快。对于一段电路，有 PIU，IPU，焦耳热 QPU2Rt，可见 Q 与 P、t 都有关，所以，P 越大，Q 不一定越大，选项 A 错误；WUIt 是电功的定义式，适用于任何电路，而 WI2RtU2Rt 只适用于纯电阻电路，选项 B 错误；UIR
2、只能用于纯电阻电路中，非纯电阻电路不适用，选项 C 错误；QI2Rt 是焦耳热的定义式，适用于任何电路中产生的焦耳热，选项 D 正确。2、下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中不正确的是()A电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多BWUIt 适用于任何电路，而 WI2RtU2Rt 只适用于纯电阻电路C在不是纯电阻的电路中，UII2RD焦耳热 QI2Rt 适用于任何电路解析：选 A电功率公式为 PWt，功率越大，表示电流做功越快对于一段电路，有 PIU，IPU，焦耳热 Q(PU)2Rt，可见 Q 与 P、U、t 都有关所以，P 越大，Q 不一定越大，A 错WUIt 是电功的定义式，
3、适用于任何电路而 IUR只适用于纯电阻电路，B 对在非纯电阻电路中，电流做的功焦耳热其他形式的能，所以 WQ，即 UII2R，C 正确QI2Rt 是焦耳热的定义式，适用于任何电路中产生的焦耳热，D 正确3、关于电功 W 和电热 Q 的说法正确的是()A在任何电路中都有 WUIt，QI2Rt，且 WQB在任何电路中都有 WUIt ，QI2Rt，但 W 不一定等于 QCWUIt，QI2Rt 均只有在纯电阻电路中才成立DWUIt 在任何电路中都成立，QI2Rt 只在纯电阻电路中才成立解析：选 BWUIt 是电功的定义式，适用于任何电路，QI2Rt 是焦耳热的定义式也适用于任何电路，如果是纯电阻电路
4、WQ，在非纯电阻电路中 WQ，选项 B 正确，A、C、D 错误4、下列关于电功率的说法正确的是()A用电器的额定功率与用电器的实际电压和实际电流有关B用电器的实际功率取决于用电器的额定功率C白炽灯正常工作时，实际功率等于额定功率D电功率越小，则电流做功越少解析：选 C用电器的额定功率是它正常工作时的功率，其值是由用电器本身的结构决定的，与实际电流和实际电压无关，选项 A 错误，C 正确；用电器实际功率的大小是由加在它两端的电压和通过它的电流决定的，选项 B 错误；电流做功的多少不仅与功率的大小有关，还与通电时间有关，选项 D 错误5、一台电风扇和一盏白炽灯上都标有“220 V60 W”的字样，
5、下列关于这两个家用电器的说法，正确的是()A它们的电阻值一定相等B它们正常工作时，通过的电流一定不同C它们正常工作时，发热功率一定相等D它们正常工作时，消耗的电功率一定相等解析：选 D电风扇为非纯电阻电路，其电阻值一定小于白炽灯的电阻值，A 错误；根据 PUI 可知，因功率相等，电压相等，故通过的电流一定相同，B 错误；因电风扇消耗的电功率只有部分转化为热量，故发热功率一定小于白炽灯的发热功率，C 错误；根据题给信息可知，它们正常工作时，消耗的电功率一定相等，D 正确。二、基本公式应用二、基本公式应用1、不考虑温度对电阻的影响，对一个“220 V,40 W”的灯泡，下列说法正确的是()A接在
6、110 V 的电路上时的功率为 20 WB接在 110 V 的电路上时的功率为 10 WC接在 440 V 的电路上时的功率为 160 WD接在 22 V 的电路上时的功率为 4 W解析：选 B由 P额U额2R得灯泡的电阻 R1 210 。电压为 110 V 时，PU2R10 W，故 A 项错误，B 项正确；电压为 440 V 时，超过灯泡的额定电压一倍，故灯泡烧坏，P0，故 C 项错误；电压为 22 V 时，PU2R2221 210W0.4 W，故 D 项错误。2、有一只电风扇，标有“220 V 50 W”，电动机线圈的电阻为 0.4 ，把它接入 220 V 的电路中，以下几种计算时间 t
7、内产生热量的方法，正确的是()AQU2tRBQPtCQ(PU)2RtD以上三种方法均正确解析：解析：选选 C通过电风扇的电流为通过电风扇的电流为 IPU，因为电风扇不是纯电阻电路，所以其焦耳热为，因为电风扇不是纯电阻电路，所以其焦耳热为 QPU2Rt，而不，而不应该是应该是 QU2tR或或 QPt，C 正确。正确。3、功率为功率为 10 W 的发光二极管的发光二极管(LED 灯灯)的亮度与功率为的亮度与功率为 60 W 的白炽灯相当。根据国家节能战略，的白炽灯相当。根据国家节能战略，2016 年年前普通白炽灯应被淘汰。假设每户家庭有前普通白炽灯应被淘汰。假设每户家庭有 2 个个 60 W 的白
8、炽灯，均用的白炽灯，均用 10 W 的的 LED 灯替代，估算出全国一年能灯替代，估算出全国一年能节省的电能最接近节省的电能最接近()A5108kWhB51010kWhC51012kWhD51013kWh解析解析：选选 B解答本题的关键是要了解全国有多少家庭及每天亮灯的时间解答本题的关键是要了解全国有多少家庭及每天亮灯的时间，全国大约有全国大约有 4.5 亿户人家亿户人家，每天每天亮灯时间大约亮灯时间大约 3 h，已知白炽灯和已知白炽灯和 LED 灯的额定功率分别为灯的额定功率分别为 60 W 和和 10 W，根据公式根据公式 WPt 得全国一年节省的得全国一年节省的电能最接近电能最接近 W2
9、Pt2(0.060.01)4.51083365 kWh4.91010kWh，故选，故选 B。4、在直流电路中，两个电阻的阻值之比在直流电路中，两个电阻的阻值之比 R1R221，通过的电流之比，通过的电流之比 I1I221，则在相等时间内两，则在相等时间内两个电阻产生的热量之比个电阻产生的热量之比 Q1Q2为为()A11B21C41D81解析解析：选选 D已知两个电阻的阻值之比是已知两个电阻的阻值之比是 21，通过的电流之比是通过的电流之比是 21，则相等时间内产生的热量之比则相等时间内产生的热量之比Q1Q2I12R1tI22R2t2122181，故，故 D 正确。正确。5、小芳家正在使用的电器
10、有电灯、洗衣机、电冰箱，小芳从家里的总电能表中测得在时间小芳家正在使用的电器有电灯、洗衣机、电冰箱，小芳从家里的总电能表中测得在时间 t 内消耗的电能内消耗的电能为为 W。设小芳家的供电电压为设小芳家的供电电压为 U，总电流为总电流为 I，上述电器的总电阻为上述电器的总电阻为 R，总功率为总功率为 P。下列关系式正确的是下列关系式正确的是()APU2RBWI2RtCIURDPWt解析解析：选选 D由于洗衣机由于洗衣机、电冰箱是非纯电阻电路电冰箱是非纯电阻电路，欧姆定律不成立欧姆定律不成立，所以所以 IUR不成立不成立，所以关系式所以关系式 PU2R不成立不成立，故故 A、C 错误错误；公式公式
11、 WI2Rt 只能用来求电热只能用来求电热，不能用来求消耗的电能不能用来求消耗的电能，故故 B 错误错误；公式公式 PWt普遍适普遍适用，故用，故 D 正确。正确。6、小芳家正在使用的电器有电灯、洗衣机、电冰箱，小芳从家里的总电能表中测得在时间小芳家正在使用的电器有电灯、洗衣机、电冰箱，小芳从家里的总电能表中测得在时间 t 内消耗的电能内消耗的电能为为 W。设小芳家的供电电压为设小芳家的供电电压为 U，总电流为总电流为 I，上述电器的总电阻为上述电器的总电阻为 R，总功率为总功率为 P。下列关系式正确的是下列关系式正确的是()APU2RBWI2RtCIURDPWt解析解析：选选 D由于洗衣机由
12、于洗衣机、电冰箱是非纯电阻电路电冰箱是非纯电阻电路，欧姆定律不成立欧姆定律不成立，所以所以 IUR不成立不成立，所以关系式所以关系式 PU2R不成立不成立，故故 A、C 错误错误；公式公式 WI2Rt 只能用来求电热只能用来求电热，不能用来求消耗的电能不能用来求消耗的电能，故故 B 错误错误；公式公式 PWt普遍适普遍适用，故用，故 D 正确。正确。7、小明同学家里部分电器的消耗功率及每天工作时间如表所示，则这些电器一天消耗的电能约为小明同学家里部分电器的消耗功率及每天工作时间如表所示，则这些电器一天消耗的电能约为()电器电器消耗功率消耗功率/W工作时间工作时间/h电茶壶电茶壶2 0001空调
13、空调1 2003电视机电视机1002节能灯节能灯164路由器路由器924A.6.1103WB6.1103JC2.2104WD2.2107J解析解析： 选选D根据公根据公式式WPt及题表可知及题表可知， 这些电器一天消耗的电能这些电器一天消耗的电能为为W2 kW1 h1.2 kW3 h0.1 kW2h0.016 kW4 h0.009 kW24 h6.08 kWh，又知，又知 1 kWh3.6106J，可得，可得 W2.2107J，选项，选项 D 正确。正确。8、多选多选如图所示为某电学元器件的伏安特性曲线，图中虚线为曲线上如图所示为某电学元器件的伏安特性曲线，图中虚线为曲线上 P 点的切线。当通
14、过该元器件的电点的切线。当通过该元器件的电流为流为 0.4A 时时()A该元器件的阻值为该元器件的阻值为 250 B该元器件的阻值为该元器件的阻值为 125 C该元器件消耗的电功率为该元器件消耗的电功率为 20 WD该元器件消耗的电功率无法求解该元器件消耗的电功率无法求解解析解析：选选 BC由题图可知由题图可知，当电流为当电流为 0.4 A 时时，电压为电压为 50 V，则由欧姆定律可知则由欧姆定律可知，阻值为阻值为 RUI500.4125 ，故，故 B 正确，正确，A 错误；由错误；由 PUI 可知，该元器件消耗的电功率为可知，该元器件消耗的电功率为 20 W，故，故 C 正确，正确，D 错
15、误。错误。9、不考虑温度对电阻的影响，对一个不考虑温度对电阻的影响，对一个“220 V,40 W”的灯泡，下列说法正确的是的灯泡，下列说法正确的是()A接在接在 110 V 的电路上时的功率为的电路上时的功率为 20 WB接在接在 110 V 的电路上时的功率为的电路上时的功率为 10 WC接在接在 440 V 的电路上时的功率为的电路上时的功率为 160 WD接在接在 22 V 的电路上时的功率为的电路上时的功率为 4 W解析解析：选选 B由由 P额额U额额2R得灯泡的电阻得灯泡的电阻 R1 210 。电压为电压为 110 V 时时，PU2R10 W，故故 A 项错误项错误，B 项项正确正确
16、；电压为电压为 440 V 时时，超过灯泡的额定电压一倍超过灯泡的额定电压一倍，故灯泡烧坏故灯泡烧坏，P0，故故 C 项错误项错误；电压为电压为 22 V 时时，PU2R2221 210W0.4 W，故，故 D 项错误。项错误。三、串并联电路的功率问题三、串并联电路的功率问题1、有两个灯泡有两个灯泡 L1、L2，额定电压均为，额定电压均为 6 V，额定功率分别为，额定功率分别为 6 W、3 W，将它们接在电路中，下列说法正，将它们接在电路中，下列说法正确的是确的是()A若将它们串联接在电路中，两灯泡的总功率最大为若将它们串联接在电路中，两灯泡的总功率最大为 9 WB若将它们串联接在电路中，两灯
17、泡的总功率最大为若将它们串联接在电路中，两灯泡的总功率最大为 6 WC若将它们并联接在电路中，两灯泡的总功率最大为若将它们并联接在电路中，两灯泡的总功率最大为 9 WD若将它们并联接在电路中，两灯泡的总功率最大为若将它们并联接在电路中，两灯泡的总功率最大为 4.5 W解析解析：选选 C当两灯泡串联时当两灯泡串联时，电流相等电流相等，L1的额定电流为的额定电流为 I1P1U11A，电阻电阻 R1U12P16 ，L2的额定电的额定电流为流为 I2P2U20.5 A，电阻，电阻 R2U22P212。要使两灯泡不致被烧坏，电路中的最大电流为。要使两灯泡不致被烧坏，电路中的最大电流为 0.5 A，两灯泡
18、的最，两灯泡的最大功率为大功率为 PmaxI2R1I2R24.5 W，故故 A、B 均错误均错误；当两灯泡并联时当两灯泡并联时，电压相等电压相等，当电压为当电压为 6 V 时时，两灯均可两灯均可正常发光，此时两灯泡的最大功率为正常发光，此时两灯泡的最大功率为 9 W，故，故 C 正确，正确，D 错误。错误。2、如图所示，如图所示，R12 ，R210 ，R310，A、B 两端接在电压恒定的电源上，则两端接在电压恒定的电源上，则()AS 断开时，断开时，R1与与 R2的功率之比为的功率之比为 51BS 闭合时通过闭合时通过 R1与与 R2的电流之比为的电流之比为 21CS 断开与闭合两种情况下，电
19、阻断开与闭合两种情况下，电阻 R1两端的电压之比为两端的电压之比为 21DS 断开与闭合两种情况下，电阻断开与闭合两种情况下，电阻 R2的功率之比为的功率之比为 712解析：解析：选选 BS 断开时，由断开时，由 PI2R，I 相等，相等，R1与与 R2的功率之比的功率之比 P1P2R1R215，选项，选项 A 错误；错误；S闭合时，闭合时，I2I3，则，则 I1I221，选项，选项 B 正确；正确；S 断开时，断开时，U1U2R1R215，则，则 U116UAB，S 闭合时，闭合时，U1U2R1R2225，则则 U127UAB，则则 U1U1712，选项选项 C 错误错误；U256UAB，U
20、257UAB，由由PU2R，得，得 P2P24936，选项，选项 D 错误。错误。3、有四盏电灯有四盏电灯，按如图所示连接在电路中按如图所示连接在电路中，L1和和 L2都标有都标有“220 V100 W”字样字样，L3和和 L4都标有都标有“220 V40 W”字样，电路接通后，亮度最暗的灯泡是字样，电路接通后，亮度最暗的灯泡是()AL1BL2CL3DL4解析：解析：选选 C根据串联电路的电压分配原则知根据串联电路的电压分配原则知 L2、L3两端的电压两端的电压最小，最小，L4两端的电两端的电压最大压最大。根据并联电路的电流分配原则知通过根据并联电路的电流分配原则知通过 L3的电流小于通过的电
21、流小于通过 L2的电流的电流。由此可知由此可知 L4最亮最亮，L1次之次之，L3最最暗。选项暗。选项 C 正确。正确。4、有两盏电灯有两盏电灯 L1和和 L2，用图中所示的两种方式连接到电路中，已知电压，用图中所示的两种方式连接到电路中，已知电压 U 相同，且两盏电灯均能发光，相同，且两盏电灯均能发光，比较在甲、乙两个电路中电灯比较在甲、乙两个电路中电灯 L1的亮度，则的亮度，则()A甲图电路中灯甲图电路中灯 L1比乙图电路中灯比乙图电路中灯 L1亮亮B乙图电路中灯乙图电路中灯 L1比甲图电路中灯比甲图电路中灯 L1亮亮C两个电路中灯两个电路中灯 L1一样亮一样亮D不知它们的额定电压和额定功率
22、，无法判断不知它们的额定电压和额定功率，无法判断解析：解析：选选 B因为电压因为电压 U 相同，两盏电灯串联后，相同，两盏电灯串联后，L1两端电压小于两端电压小于 U；两盏电灯并联后，加在电灯两端的；两盏电灯并联后，加在电灯两端的电压都为电压都为 U，因此并联后的灯泡较亮，选项，因此并联后的灯泡较亮，选项 B 正确。正确。5、 把 6 个相同电灯接成如图甲、乙所示两电路，调节电阻箱，两组电灯均能正常发光设甲、乙两电路消耗的电功率分别为 P1、P2，则()AP13P2D3P1P2解析：解析：选选 B设每个灯泡正常发光时，其电流为 I，则图甲中总电流为 3I，图乙中总电流为 I，电路中的总电压相同
23、，所以 P13IU, P2IU，则 P13P2.6、(多选)将四个额定电压与额定功率均相同的小灯泡按图中甲、乙两种方式接入电路，两电路中的定值电阻阻值分别为 R1、R2，在电路两端所加的电压分别为 U1、U2，四个小灯泡都正常发光，且两个电路消耗的总电功率相等则下列关系正确的是()AU12U2BU12U2CR14R2DR12R2解析：解析：选选 BC设小灯泡的阻值为 R，正常发光时电流为 I，由于两个电路的总电功率相等，所以 I2R1(2I)2R2，即 R14R2，选项 C 正确，D 错误；由 PU1I2U2I 可知，U12U2，选项 A 错误，B 正确7、现有标有现有标有“110 V40 W
24、”的灯泡的灯泡 L1和标有和标有“110 V100 W”的灯泡的灯泡 L2及一只最大阻值为及一只最大阻值为 500 的滑的滑动变阻器动变阻器 R，将它们接在，将它们接在 220 V 的电路中，在如图所示的几种接法中，最合理的是的电路中，在如图所示的几种接法中，最合理的是()解析解析：选选 CL1(110 V40 W)和和 L2(110 V100 W)的额定电压相同的额定电压相同，由由 PU2R可知可知 R1R2，由串由串、并联电并联电路电流路电流、电压特点可知电压特点可知 A、D 中中 L1、L2一定不会同时正常发光一定不会同时正常发光；虽然虽然 B、C 都能使都能使 L1、L2同时正常发光同
25、时正常发光，但但 B中中 P总总2(P1P2)，C 中中 P总总2P2，故选，故选 C。四、非纯电阻的功率问题四、非纯电阻的功率问题1、电阻 R 和电动机 M 串联接到电路中，如图所示，已知电阻 R 跟电动机线圈的电阻值相等，开关接通后，电动机正常工作设电阻 R 和电动机 M 两端的电压分别为 U1和 U2，经过时间 t，电流通过电阻 R 做功为 W1，产生热量为 Q1，电流通过电动机做功为 W2，产生热量为 Q2，则有()AU1Q2DW1W2Q1IRU1， 选项 B 错误； 电流做的功 W1IU1t， W2IU2t，因此，W1W2，选项 C 错误；产生的热量由 QI2Rt 可判断 Q1Q2，
26、选项 A 正确，D 错误2、如图所示如图所示，有一内电阻为有一内电阻为 4.4 的电解槽和一盏标有的电解槽和一盏标有“110 V60 W”的灯泡串联后接在电压为的灯泡串联后接在电压为 220 V 的的直流电路两端，灯泡正常发光，则直流电路两端，灯泡正常发光，则()A电解槽消耗的电功率为电解槽消耗的电功率为 120 WB电解槽的发热功率为电解槽的发热功率为 60 WC电解槽消耗的电功率为电解槽消耗的电功率为 60 WD电路消耗的总功率为电路消耗的总功率为 60 W解析解析：选选 C灯泡能正常发光灯泡能正常发光，说明电解槽和灯泡均分得说明电解槽和灯泡均分得 110 V 电压电压，且干路电流且干路电
27、流 II灯灯60 W110 V，则电解则电解槽消耗的功率槽消耗的功率 PP灯灯60 W，C 对对，A 错错；电解槽的发热功率电解槽的发热功率 P热热I2R1.3W，B 错错；整个电路消耗的功整个电路消耗的功率率P总总220 V60 W110 V120W，D 错误。错误。3、锂电池因能量密度高锂电池因能量密度高、绿色环保而广泛使用在手机等电子产品中绿色环保而广泛使用在手机等电子产品中。现用充电器为一手机锂电池充电现用充电器为一手机锂电池充电，等效电等效电路如图所示，充电器电源的输出电压为路如图所示，充电器电源的输出电压为 U，输出电流为，输出电流为 I，锂电池的内阻为，锂电池的内阻为 r，下列说
28、法正确的是，下列说法正确的是()A锂电池产生的热功率为锂电池产生的热功率为 UIB充电器的充电效率为充电器的充电效率为IrU100%C电能转化为化学能的功率为电能转化为化学能的功率为 UII2rD充电器输出的电功率为充电器输出的电功率为 UII2r解析：解析：选选 C电池产生的热功率为电池产生的热功率为 P损损I2r，小于，小于 UI，故，故 A 错误；充电器的充电效率为错误；充电器的充电效率为UIrU100%，故故B 错误；充电器输出的电功率为：错误；充电器输出的电功率为：P输出输出UI，故，故 D 错误；电能转化为化学能和热能，根据能量守恒定律，有：错误；电能转化为化学能和热能，根据能量守
29、恒定律，有：UII2rP，故，故 PUII2r，故，故 C 正确。正确。4、(多选)如图所示为一充电器对锂电池充电的电路图，已知输出电压为U3.0 V，输出电流为 I100 mA，锂电池的内阻 r2 .则在充电时间为 t1min 的时间内，下列说法正确的是()A有 270 J 的电能转化为化学能B充电过程中电流做的功为 18 JC该过程中锂电池产生的热量为 1.2 JD该过程中有 16.8 J 的化学能储存在锂电池中解析：解析：选选 BCD充电过程中，充电器对锂电池充电时电流做的功为 WUIt18 J，锂电池产生的热量为QI2rt1.2 J，转化为化学能的电能为 EWQ16.8 J，该过程中有
30、 16.8 J 的化学能储存在锂电池内，选项 B、C、D 正确，A 错误5、(多选)理发用的电吹风机中有电动机和电热丝，电动机带动风叶转动，电热丝给空气加热，得到热风将头发吹干，设电动机的线圈电阻为 R1，它与电热丝的电阻 R2串联，接到直流电源上，电吹风机两端电压为 U，电流为 I，消耗的电功率为 P，则有()APUIBPI2(R1R2)CPUIDPI2(R1R2)解析解析：选选CD电动机电路在电机正常转动时，电动机消耗的功率 PUI，且大于发热功率，选项 C、D 正确6、电阻 R 和电动机 M 串联接到电路中，如图 251 所示，已知电阻 R 跟电动机线圈的电阻值相等，开关接通后，电动机正
31、常工作设电阻 R 和电动机 M 两端的电压分别为 U1和 U2，经过时间 t，电流通过 R 做功为W1，产生的热量为 Q1，电流通过电动机做功为 W2，产生的热量为 Q2，则有()AU1U2，Q1Q2BU1U2，Q1Q2CW1W2，Q1Q2DW1W2，Q1Q2解析解析：选选 A电动机是非纯电阻，其两端电压 U2IRU1，B 错误；电流做的功 W1U1It，W2U2It，故W1W2，C 错误；产生的热量由 QI2Rt 可判断 Q1Q2，A 正确，D 错误7、如图所示是某款理发用的电吹风的电路图，它主要由电动机 M 和电热丝 R 构成。当闭合开关 S1、S2后，电动机驱动风叶旋转，将空气从进风口吸
32、入，经电热丝加热，形成热风后从出风口吹出。已知电吹风的额定电压为220 V，吹冷风时的功率为 120 W，吹热风时的功率为 1 000 W。关于该电吹风，下列说法正确的是()A电热丝的电阻为 55 B电动机线圈的电阻为1 2103C当电吹风吹热风时，电热丝每秒钟消耗的电能为 1 000 JD当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为 1 000 J解析：解析：选选 A电吹风吹热风时电热丝消耗的功率为 P1 000 W120 W880 W，对电热丝，由 PU2R可得电热丝的电阻为 RU2P220288055 ，选项 A 正确；由于不知道电动机线圈的发热功率，所以电动机线圈的电阻无法计算，选项 B
33、 错误；当电吹风吹热风时，电热丝每秒消耗的电能为 880 J，选项 C 错误；当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为 120 J，选项 D 错误。五、计算题：五、计算题：1、如图所示的电路中，电流表均为理想电流表，电阻如图所示的电路中，电流表均为理想电流表，电阻 R140 ，闭合开关后，电流表，闭合开关后，电流表 A1的示数为的示数为 0.2 A，电流表电流表 A 的示数为的示数为 0.3 A。试求：。试求：(1)R1的电功率；的电功率；(2)R2的阻值及在的阻值及在 1 min 内内 R2消耗的电能。消耗的电能。解析：解析：(1)R1的电功率的电功率 P1I12R11.6 W。(2)由电
34、路图可知，由电路图可知，R2两端的电压两端的电压 U2I1R18 V，通过通过 R2的电流为的电流为 I20.3A0.2A0.1A，因此因此 R2的阻值为的阻值为 R2U2I280.180 ，在在 1 min 内内 R2消耗的电能消耗的电能 QWU2I2t80.160 J48 J。答案：答案：(1)1.6 W(2)80 48 J2、下表是某品牌电动自行车的主要技术参数。下表是某品牌电动自行车的主要技术参数。整车质量整车质量40 kg蓄电池工作电压蓄电池工作电压36 V最高车速最高车速25 km/h一次充电电耗一次充电电耗0.6 kWh电动机效率电动机效率75%充电时间充电时间8 h最大骑最大骑
35、行噪声行噪声62 dB一次充电连续一次充电连续行驶里程行驶里程50 km质量质量 m60 kg 的人骑该电动自行车在水平路面上以的人骑该电动自行车在水平路面上以 6 m/s 的速度匀速行驶，受到的阻力是人与车总重的速度匀速行驶，受到的阻力是人与车总重的的0.02。取重力加速度。取重力加速度 g10 m/s2。(1)若以这一速度连续行驶若以这一速度连续行驶 10 min，电动机至少做多少功？，电动机至少做多少功？(2)行驶过程中通过电动机的电流多大？行驶过程中通过电动机的电流多大？解析：解析：(1)电动自行车所受的阻力电动自行车所受的阻力 f0.02(mm车车)g20 N10 min 内自行车行
36、驶的路程内自行车行驶的路程 xvt61060 m3 600 m所以电动机所做的功所以电动机所做的功 W有有fx203 600 J7.2104J。(2)设行驶过程中通过电动机的电流为设行驶过程中通过电动机的电流为 I，则，则UItW有有可求得可求得 IW有有Ut7.210436106075%A4.4A。答案：答案：(1)7.2104J(2)4.4 A3、某商场安装了一台倾角为某商场安装了一台倾角为 30 的自动扶梯的自动扶梯，该扶梯在电压为该扶梯在电压为 380 V 的电动机带动下以的电动机带动下以 0.5 m/s 的恒定速率的恒定速率向斜上方移动，电动机的最大输出功率为向斜上方移动，电动机的最
37、大输出功率为 4.9 kW。不载人时测得电动机中的电流为。不载人时测得电动机中的电流为 5 A，若载人时扶梯的移动，若载人时扶梯的移动速率与不载人时相同，忽略电动机内阻的热损耗，则不载人时扶梯运行的电功率是多大？若输送一个人的功率速率与不载人时相同，忽略电动机内阻的热损耗，则不载人时扶梯运行的电功率是多大？若输送一个人的功率为为 120 W，则这台自动扶梯可同时乘载多少人？，则这台自动扶梯可同时乘载多少人？解析解析不载人时扶梯运行的电功不载人时扶梯运行的电功率率P0UI3805 W1 900 W， 设自动扶梯最多可同时乘载的人数设自动扶梯最多可同时乘载的人数为为N。由由 P最大最大P0N120
38、 可得：可得：N4 9001 900120人人25 人。人。答案答案1 900 W25 人人12.如图所示，是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图。电动机内电阻如图所示，是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图。电动机内电阻 r0.8 ，电路中另一电阻，电路中另一电阻 R10，直流电压，直流电压 U160 V，电压表示数，电压表示数 UV110 V。试求：。试求：(1)通过电动机的电流；通过电动机的电流；(2)输入电动机的电功率；输入电动机的电功率；(3)若电动机以若电动机以 v1 m/s 匀速竖直向上提升重物，求该重物的质量。匀速竖直向上提升重物，求该重物的质量。(g 取取 10 m/s2
39、)解析：解析：(1)由电路中的电压关系可得电阻由电路中的电压关系可得电阻 R 的分压的分压 URUUV(160110)V50 V流过电阻流过电阻 R 的电流的电流 IRURR5010A5 A通过电动机的电流通过电动机的电流 IMIR5 A。(2)电动机的分压电动机的分压 UMUV110 V输入电动机的电功率输入电动机的电功率 P电电IMUM550 W。(3)电动机的发热功率电动机的发热功率 P热热IM2r20 W电动机输出的机械功率电动机输出的机械功率 P机机P电电P热热530 W又因又因 P机机mgv，所以，所以 mP机机gv53 kg。答案：答案：(1)5 A(2)550 W(3)53 k
40、g4、在研究微型电动机的性能时，可采用如图所示的实验电路当调节滑动变阻器 R 使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为 0.5 A 和 1.0 V；重新调节 R 使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为 2.0A 和 15.0 V求这台电动机正常运转时的输出功率和电动机的线圈电阻思维导引：根据答题模板，代入数据，准确求解解析当电流表和电压表的示数为 0.5 A 和 1.0 V 时，电动机停止转动，电动机中只有电动机的内阻消耗电能，其阻值rU1I11.00.52 ，当电动机正常工作时，电流表、电压表示数分别为 2.0A 和 15.0 V，则电动机的总功率P总U2I215.02.0
41、 W30.0 W，线圈电阻的热功率P热I22r2.022 W8.0 W，所以电动机的输出功率P出P总P热30.0 W8.0 W22.0 W.答案22.0 W2 4如图所示，A 为电解槽，M 为电动机，N 为电炉丝，恒定电压 U12 V，电解槽内阻 rA2 .当 S1闭合，S2、S3断开时，电流表 A 示数为 6 A；当 S2闭合，S1、S3断开时，电流表 A 示数为 5 A，且电动机输出功率为35 W；当 S3闭合，S1、S2断开时，电流表 A 示数为 4A求：(1)电炉丝的电阻及发热功率；(2)电动机的内阻；(3)在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率解析(1)电炉丝为纯电阻元件，由欧姆定律
42、得RNUI12 ，其发热功率 PNUI1126 W72 W.(2)电动机为非纯电阻元件，由能量守恒定律得UI2I22rMP输出，所以 rMUI2P输出I2212535521 .(3)电解槽工作时，由能量守恒定律得P化UI3I23rA124 W422 W16 W.答案(1)2 72 W(2)1 (3)16 W5、如图所示，A 为电解槽，N 为电炉，恒定电压 U12 V，电解槽内阻 rA2 ，当 S1闭合、S2断开时，电流表的示数为 6 A；当 S2闭合、S1断开时，电流表的示数为 4 A，求：(电流表内阻不计)(1)电炉的电阻及发热功率；(2)在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率解析(1)电炉
43、为纯电阻元件，由欧姆定律得 I1UR，则 RUI112 V6A2 ，其发热功率为 PNUI1126 W72 W.(2)电解槽为非纯电阻元件，发热功率为 P热I22rA422 W32 W，总功率为 P总UI2124 W48 W，故电能转化为化学能的功率为 P化P总P热(4832) W16 W.答案(1)2 72 W(2)16 W6、如图 255 所示为电动机提升重物的装置，电动机线圈电阻 r1 ，电动机两端电压为 5 V，电路中的电流为 1 A，重物 A 重 20 N不计摩擦力，求：(1)电动机线圈电阻上消耗的热功率是多少？(2)电动机的输入功率和输出功率各是多少？(3)10 s 内，可以把重物
44、 A 匀速提升多高？(4)这台电动机的机械效率是多少？【解析】(1)根据焦耳定律，热功率为 P热I2r121 W1 W.(2)输入功率等于输入电流与电动机两端电压的乘积P入IU15 W5 W.输出功率等于输入功率减去发热消耗的功率P出P入P热5 W1 W4 W.(3)电动机的输出功率用来提升重物，转化为机械功率，在 10 s 内 P出tmgh，解得 hP出tmg41020m2 m.(4)机械效率P出P入100%45100%80%.【答案】(1)1 W(2)5 W4 W(3)2 m(4)80%7、如图 256 所示，有一提升重物用的直流电动机，内阻 r0.6 ，R10 ，U160 V，电压表的读
45、数为 110 V，求：(1)通过电动机的电流是多少？(2)输入到电动机的电功率是多少？(3)电动机中发热的功率是多少？(4)电动机工作 1 h 所产生的热量是多少？图 256【解析】(1)设电动机两端的电压为 U1，电阻 R 两端的电压为 U2，则U1110 V，U2UU1(160110) V50 V.通过电动机的电流为 I，则 IU2R5010A5 A.(2)输入到电动机的电功率 P电，P电IU11105 W550 W.(3)电动机中发热的功率 P热，P热I2r520.6 W15 W.(4)电动机工作 1 h 所产生的热量 Q，QI2rt520.63 600 J54 000 J.【答案】(1)5 A(2)550 W(3)15 W(4)54 000 J
